專利名稱：提供湍流信息的方法和超聲系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開總體涉及超聲系統(tǒng)，更具體地講，涉及在超聲系統(tǒng)中基于矢量多普勒提供湍流信息。
背景技術(shù)：
超聲系統(tǒng)因其具有廣泛的應(yīng)用范圍而成為重要并流行的診斷工具。具體地講，超聲系統(tǒng)因其非侵入性和非破壞性而已經(jīng)廣泛地用在醫(yī)學(xué)專業(yè)中。現(xiàn)代的高性能超聲系統(tǒng)和技術(shù)通常被用于產(chǎn)生目標(biāo)對(duì)象(例如，人體器官)的內(nèi)部特征的二維或三維超聲圖像。超聲系統(tǒng)可以提供各種模式的超聲圖像，包括亮度模式圖像、多普勒模式圖像、彩色多普勒模式圖像、彈性圖像等，其中，亮度模式圖像以二維圖像來表示從活體的目標(biāo)對(duì)象反射的超聲信號(hào)(即，超聲回波信號(hào))的反射系數(shù)，多普勒模式圖像通過利用多普勒效應(yīng)以頻譜多普勒來表示運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)對(duì)象的速度，彩色多普勒模式圖像通過利用多普勒效應(yīng)以彩色來表示運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)對(duì)象的速度，彈性圖像表示在向組織施加壓力之前和之后，組織的機(jī)械特性。超聲系統(tǒng)可向活體發(fā)送超聲信號(hào)，并從活體接收超聲回波信號(hào)以形成與在亮度圖像模式上設(shè)置的感興趣區(qū)域相應(yīng)的多普勒信號(hào)。超聲系統(tǒng)還可基于多普勒信號(hào)來形成以彩色表示運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)對(duì)象的速度的彩色多普勒模式圖像。具體地講，彩色多普勒?qǐng)D像還可以以彩色來表示目標(biāo)對(duì)象(例如，血流)的運(yùn)動(dòng)。彩色多普勒?qǐng)D像可用于診斷血管和心臟等的疾病。然而，難以表示目標(biāo)對(duì)象(例如，血流)的精確運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)橛蛇\(yùn)動(dòng)值指示的各種色彩是沿超聲信號(hào)的發(fā)送方向向前運(yùn)動(dòng)并沿超聲信號(hào)的發(fā)送方向向后運(yùn)動(dòng)的目標(biāo)對(duì)象的速度的函數(shù)。為了解決這一問題，使用了能夠獲得血流的速度和方向的矢量多普勒方法。矢量多普勒方法的復(fù)合成像方法(cross beam-based method)可從至少兩個(gè)不同的方向獲取速度大小分量，并組合所述速度大小分量以檢測(cè)具有二維或三維方向信息和大小信息的矢量信息。

發(fā)明內(nèi)容
提供了用于基于矢量多普勒來提供用于表示目標(biāo)對(duì)象(例如，血流等)的湍流度的湍流信息的實(shí)施例。在一實(shí)施例中，作為非限制性示例，一種超聲系統(tǒng)包括:處理單元，被配置為基于與目標(biāo)對(duì)象相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)來形成目標(biāo)對(duì)象的矢量信息，處理單元被進(jìn)一步配置為形成用于表示目標(biāo)對(duì)象的湍流度的湍流信息。在另一實(shí)施例中， 提供了一種提供湍流信息的方法，所述方法包括:a)基于與目標(biāo)對(duì)象相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)來形成目標(biāo)對(duì)象的矢量信息；b)形成用于表示目標(biāo)對(duì)象的湍流度的瑞流信息。提供“發(fā)明內(nèi)容”，從而以簡(jiǎn)化的形式來介紹構(gòu)思的選取，其中，所述構(gòu)思的選取將在下面的“具體實(shí)施方式
”被進(jìn)一步描述。所述“發(fā)明內(nèi)容”不意在識(shí)別要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，也無意用于確定要求保護(hù)的主題的范圍。


圖1是示出超聲系統(tǒng)的說明性實(shí)施例的框圖。圖2是示出亮度模式圖像和感興趣區(qū)域的示例的示意圖。圖3是示出超聲數(shù)據(jù)獲取單元的說明性實(shí)施例的框圖。圖4至圖7是示出發(fā)送方向和接收方向的示例的示意圖。圖8是示出超聲圖像的采樣數(shù)據(jù)和像素的示例的示意圖。圖9至圖12是示出執(zhí)行接收束成形的示例的示意圖。圖13是示出設(shè)置權(quán)重的示例的示意圖。圖14是示出設(shè)置采樣數(shù)據(jù)集合的示例的示意圖。圖15是示出基于矢量信息來形成湍流信息的處理的流程圖。圖16是示出發(fā)送方向、接收方向、矢量信息和超定問題的示例的示意圖。圖17是不出層 流和瑞流的不意圖。圖18是示出估計(jì)流線的示例的示意圖。圖19是示出沿著流線的運(yùn)動(dòng)位移的示意圖。
具體實(shí)施例方式可參照附圖來提供詳細(xì)的描述。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可認(rèn)識(shí)到，下面的描述僅是說明性的而不以任何方式進(jìn)行限制。從本公開獲益的本領(lǐng)域技術(shù)人員可容易獲知本發(fā)明的其他實(shí)施例本身。參照?qǐng)D1，根據(jù)說明性實(shí)施例的超聲系統(tǒng)100被示出。如這里所示出的，超聲系統(tǒng)100可包括用戶輸入單元110。用戶輸入單元110可被配置為從用戶接收信息。在一實(shí)施例中，輸入信息可包括用于在亮度模式圖像BI上設(shè)置感興趣區(qū)域ROI (如圖2中所示)的信息。然而，這里應(yīng)注意的是，所述輸入信息可不限于此。感興趣區(qū)域ROI可包括用于獲得與目標(biāo)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)(即，速度和方向)相應(yīng)的矢量多普勒?qǐng)D像的彩色框。在圖2中，標(biāo)號(hào)BV表示血管。用戶輸入單元110可包括控制面板、軌跡球、觸摸屏、鼠標(biāo)和鍵盤等。超聲系統(tǒng)100還可包括超聲數(shù)據(jù)獲取單元120。超聲數(shù)據(jù)獲取單元120可被配置為向活體發(fā)送超聲信號(hào)。活體可包括運(yùn)動(dòng)目標(biāo)對(duì)象(例如，血管、心臟、血流等)。超聲數(shù)據(jù)獲取單元120可進(jìn)一步被配置為從活體接收超聲信號(hào)(即，超聲回波信號(hào))，以獲取與超聲圖像相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)。圖3是示出超聲數(shù)據(jù)獲取單元的說明性實(shí)施例的框圖。參照?qǐng)D3，超聲數(shù)據(jù)獲取單元120可包括超聲探頭310。超聲探頭310可包括用于進(jìn)行超聲信號(hào)和電信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換的多個(gè)元件311(見圖4)。超聲探頭310可被配置為將超聲信號(hào)發(fā)送到活體。從超聲探頭310發(fā)送的超聲信號(hào)可以為超聲信號(hào)沒有在焦點(diǎn)處聚焦的平面波信號(hào)或者超聲信號(hào)聚焦在焦點(diǎn)處的聚焦信號(hào)。然而，這里應(yīng)該注意的是，超聲信號(hào)可不限于此。超聲探頭310可進(jìn)一步被配置為從活體接收超聲回波信號(hào)，以輸出電信號(hào)(下文中，稱為“接收信號(hào)”)。接收信號(hào)可以為模擬信號(hào)。超聲探頭310可包括凸形探頭和線形探頭等。超聲數(shù)據(jù)獲取單元120還可包括發(fā)送部分320。發(fā)送部分320可被配置為控制超聲信號(hào)的傳輸。發(fā)送部分320可進(jìn)一步被配置為考慮到元件311而產(chǎn)生用于獲得超聲圖像的電信號(hào)(下文中，稱為“傳輸信號(hào)”)。在一實(shí)施例中，發(fā)送部分320可被配置為考慮到元件311而產(chǎn)生用于獲得亮度模式圖像BI的傳輸信號(hào)(下文中，稱為亮度模式傳輸信號(hào))。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的亮度模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，將超聲信號(hào)發(fā)送到活體，并從活體接收超聲回波信號(hào)，以輸出接收信號(hào)(下文中，稱為亮度模式接收信號(hào))。發(fā)送部分320可進(jìn)一步被配置為考慮到元件311和超聲信號(hào)的至少一個(gè)發(fā)送方向(即，發(fā)送束)而產(chǎn)生與總次數(shù)(ensemble number)相應(yīng)的傳輸信號(hào)(下文中，稱為“多普勒模式傳輸信號(hào)”)。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的多普勒模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，沿所述至少一個(gè)發(fā)送方向?qū)⒊曅盘?hào)發(fā)送到活體，并從活體接收超聲回波信號(hào)，以輸出接收信號(hào)(下文中，稱為“多普勒模式接收信號(hào)”)?？偞螖?shù)可以表示發(fā)送和接收超聲信號(hào)的次數(shù)。作為一個(gè)示例，發(fā)送部分320可被配置為考慮到發(fā)送方向Tx和元件311 (如圖4中所示)而產(chǎn)生與總次數(shù)相應(yīng)的多普勒模式傳輸信號(hào)。發(fā)送方向可以為從與元件311的縱向方向垂直的方向(O度)到發(fā)送束的最大轉(zhuǎn)向方向的一個(gè)方向。作為另一示例，發(fā)送部分320可被配置為考慮到第一發(fā)送方向Tx1和元件311 (如圖5中所示)而產(chǎn)生與總 次數(shù)相應(yīng)的第一多普勒模式傳輸信號(hào)。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的第一多普勒模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，沿第一發(fā)送方向Tx1將超聲信號(hào)發(fā)送到活體，并從活體接收超聲回波信號(hào)，以輸出第一多普勒模式接收信號(hào)。發(fā)送部分320可進(jìn)一步被配置為考慮到第二發(fā)送方向Tx2和元件311 (如圖5中所示)而產(chǎn)生與總次數(shù)相應(yīng)的第二多普勒模式傳輸信號(hào)。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的第二多普勒模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，沿第二發(fā)送方向Tx2將超聲信號(hào)發(fā)送到活體，并從活體接收超聲回波信號(hào)，以輸出第二多普勒模式接收信號(hào)。在圖5中，標(biāo)號(hào)PRI代表脈沖重復(fù)間隔。在另一實(shí)施例中，發(fā)送部分320可被配置為考慮到元件311而產(chǎn)生用于獲得亮度模式圖像BI的亮度模式傳輸信號(hào)。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的亮度模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，將超聲信號(hào)發(fā)送到活體，并從活體接收超聲回波信號(hào)，以輸出亮度模式接收信號(hào)。發(fā)送部分320可進(jìn)一步被配置為考慮到至少一個(gè)發(fā)送方向和元件311而產(chǎn)生與總次數(shù)相應(yīng)的多普勒模式傳輸信號(hào)。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的多普勒模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，將超聲信號(hào)發(fā)送到活體，并從活體接收超聲回波信號(hào)，以輸出多普勒模式接收信號(hào)?？梢砸越诲e(cuò)傳輸方案來發(fā)送超聲信號(hào)。將在下面詳細(xì)描述交錯(cuò)傳輸方案。
例如，發(fā)送部分320可被配置為考慮到第一發(fā)送方向Tx1和元件311 (如圖6中所不)而產(chǎn)生第一多普勒模式傳輸信號(hào)。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的第一多普勒模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，并沿第一發(fā)送方向Tx1將超聲信號(hào)發(fā)送到活體。然后，發(fā)送部分320可進(jìn)一步被配置為考慮到第二發(fā)送方向Tx2和元件311 (如圖6中所示)而產(chǎn)生第二多普勒模式傳輸信號(hào)。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的第二多普勒模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，并沿第二發(fā)送方向Tx2將超聲信號(hào)發(fā)送到活體。超聲探頭310可進(jìn)一步被配置為從活體接收超聲回波信號(hào)(即，與第一多普勒模式傳輸信號(hào)相應(yīng)的超聲回波信號(hào))，以輸出第一多普勒模式接收信號(hào)。超聲探頭310可進(jìn)一步被配置為從活體接收超聲回波信號(hào)(即，與第二多普勒模式傳輸信號(hào)相應(yīng)的超聲回波信號(hào))，以輸出第二多普勒模式接收信號(hào)。此后，發(fā)送部分320可被配置為基于脈沖重復(fù)間隔(如圖6中所示)而產(chǎn)生第一多普勒模式傳輸信號(hào)。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的第一多普勒模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，并沿第一發(fā)送方向Tx1將超聲信號(hào)發(fā)送到活體。此后，發(fā)送部分320可進(jìn)一步被配置為基于脈沖重復(fù)間隔(如圖6中所示)而產(chǎn)生第二多普勒模式傳輸信號(hào)。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的第二多普勒模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，并沿第二發(fā)送方向Tx2將超聲信號(hào)發(fā)送到活體。超聲探頭310可進(jìn)一步被配置 為從活體接收超聲回波信號(hào)(即，與第一多普勒模式傳輸信號(hào)相應(yīng)的超聲回波信號(hào))，以輸出第一多普勒模式接收信號(hào)。另外，超聲探頭310可進(jìn)一步被配置為從活體接收超聲回波信號(hào)(即，與第二多普勒模式傳輸信號(hào)相應(yīng)的超聲回波信號(hào))，以輸出第二多普勒模式接收信號(hào)。如上所述，發(fā)送部分320可被配置為產(chǎn)生與總次數(shù)相應(yīng)的第一多普勒模式傳輸信號(hào)和第二多普勒模式傳輸信號(hào)。在又一實(shí)施例中，發(fā)送部分320可被配置為考慮到元件311而產(chǎn)生用于獲得亮度模式圖像BI的亮度模式傳輸信號(hào)。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的亮度模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，將超聲信號(hào)發(fā)送到活體，并從活體接收超聲回波信號(hào)，以輸出亮度模式接收信號(hào)。發(fā)送部分320可進(jìn)一步被配置為考慮到至少一個(gè)發(fā)送方向和元件311而產(chǎn)生與總次數(shù)相應(yīng)的多普勒模式傳輸信號(hào)。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的多普勒模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，沿著至少一個(gè)發(fā)送方向?qū)⒊曅盘?hào)發(fā)送到活體，并從活體接收超聲回波信號(hào)，以輸出多普勒模式接收信號(hào)?？筛鶕?jù)脈沖重復(fù)間隔來發(fā)送超
聲信號(hào)。例如，發(fā)送部分320可被配置為基于脈沖重復(fù)間隔考慮到第一發(fā)送方向Tx1和元件311 (如圖7中所示)而產(chǎn)生第一多普勒模式傳輸信號(hào)。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的第一多普勒模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，沿第一發(fā)送方向Tx1將超聲信號(hào)發(fā)送到活體，并從活體接收超聲回波信號(hào)，以輸出第一多普勒模式接收信號(hào)。發(fā)送部分320可進(jìn)一步被配置為基于脈沖重復(fù)間隔考慮到第二發(fā)送方向Tx2和元件311 (如圖7中所示)而產(chǎn)生第二多普勒模式傳輸信號(hào)。因此，超聲探頭310可被配置為將從發(fā)送部分320提供的第二多普勒模式傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲信號(hào)，沿第二發(fā)送方向1^2將超聲信號(hào)發(fā)送到活體，并從活體接收超聲回波信號(hào)，以輸出第二多普勒模式接收信號(hào)。
如上所述，發(fā)送部分320可被配置為基于脈沖重復(fù)間隔來產(chǎn)生與總次數(shù)相應(yīng)的第一多普勒模式傳輸信號(hào)和第二多普勒模式傳輸信號(hào)。返回參照?qǐng)D3，超聲數(shù)據(jù)獲取單元120還可包括接收部分330。接收部分330可被配置為對(duì)從超聲探頭310提供的接收信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成采樣數(shù)據(jù)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為考慮到元件311而對(duì)采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收束成形，以形成接收聚焦數(shù)據(jù)。將在下面詳細(xì)描述接收束成形。在一實(shí)施例中，接收部分330可被配置為對(duì)從超聲探頭310提供的亮度模式接收信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成采樣數(shù)據(jù)(下文中，稱為“亮度模式采樣數(shù)據(jù)”)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為對(duì)亮度模式采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收束成形，以形成接收聚焦數(shù)據(jù)(下文中，稱為“亮度模式接收聚焦數(shù)據(jù)”)。接收部分330還可被配置為對(duì)從超聲探頭310提供的多普勒模式接收信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成采樣數(shù)據(jù)(下文中，稱為多普勒模式采樣數(shù)據(jù))。接收部分330可進(jìn)一步被配置為對(duì)多普勒模式采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收束成形，以形成與超聲回波信號(hào)(即，接收束)的至少一個(gè)接收方向相應(yīng)的接收聚焦數(shù)據(jù)(下文中，稱為“多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)”)。作為一個(gè)示例，接收部分330可被配置為對(duì)從超聲探頭310提供的多普勒模式接收信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成多普勒模式采樣數(shù)據(jù)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為對(duì)多普勒模式采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收束成形，以形成與第一接收方向Rx1相應(yīng)的第一多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)和與第二接收方向Rx2相應(yīng)的第二多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)(如圖4中所示)。作為另一示例，接收部分330可被配置為對(duì)從超聲探頭310提供的第一多普勒模式接收信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成與第一發(fā)送方向Tx1相應(yīng)的第一多普勒模式采樣數(shù)據(jù)(如圖5中所示)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為對(duì)第一多普勒模式采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收束成形，以形成與第一接收方向Rx1相應(yīng)的第一多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)。接收部分330還可被配置為對(duì)從超聲探頭310提供的`第二多普勒模式接收信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成與第二發(fā)送方向Tx2相應(yīng)的第二多普勒模式采樣數(shù)據(jù)(如圖5中所示)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為對(duì)第二多普勒模式采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收束成形，以形成與第二接收方向Rx2相應(yīng)的第二多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)。如果接收方向與超聲探頭310的元件311垂直，則可使用最大孔徑尺寸?？蓞⒄崭綀D來描述接收束成形。在一實(shí)施例中，接收部分330可被配置為對(duì)從超聲探頭310通過多個(gè)通道CHk (其中，I < k < N)提供的接收信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成采樣數(shù)據(jù)Suj (如圖8中所示)，其中，i和j為正整數(shù)。采樣數(shù)據(jù)Sy可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元140中。接收部分330可進(jìn)一步被配置為基于元件311的位置以及超聲圖像UI的像素相對(duì)于元件311的位置(方位)來檢測(cè)與采樣數(shù)據(jù)相應(yīng)的像素。即，接收部分330可基于元件311的位置以及超聲圖像Π的各像素相對(duì)于元件311的方位，在接收束成形期間選擇像素，其中，各采樣數(shù)據(jù)被用作所述像素的像素?cái)?shù)據(jù)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為累積地分配與選擇的像素相應(yīng)的采樣數(shù)據(jù)作為像素?cái)?shù)據(jù)。例如，接收部分330可被配置為基于元件311的位置以及超聲圖像Π的各像素相對(duì)于元件311的方位，在接收束成形期間設(shè)置用于選擇像素(采樣數(shù)據(jù)S6,3被用作所述像素的像素?cái)?shù)據(jù))的曲線(下文中，稱為“接收束成形曲線”)CV6,3(如圖9中所示)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為從超聲圖像Π的像素Pa,b(其中，I < a < M，I < b < N)檢測(cè)與接收束成形曲線CV6,3相應(yīng)的像素
3,1' 3,2' 4,2' 4,3' ^4,4、 4,5' ^4,6、 4,7' ^4,8、 4,9'......、 3,
N 即，接收部分330可在超聲圖像Π的像素Pa, b中選擇接收束成形曲線CV6,3經(jīng)過的像素
F*3,l、F*3,2、F*4,2、F*4,3、F*4,4、F*4,5、F*4,6、F*4,7、F*4,8、F*4,9、......、F*3,N。接收部分 330 還可被配直為將
采樣數(shù)據(jù) s6,3 分配給所選擇的像素 P3a、P3,2、P4,2、P4,3、P4,4、P4,5、P4,6、P4,7、P4,8、P4,9、……、P3,N(如圖10中所示)O此后，接收部分330可被配置為基于元件311的位置以及超聲圖像Π的各像素相對(duì)于元件311的方位，在接收束成形期間設(shè)置用于選擇像素(采樣數(shù)據(jù)S6,4被用作所述像素的像素?cái)?shù)據(jù))的接收束成形曲線CV6,4(如圖11中所示)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為從超聲圖像UI的像素Pa,b檢測(cè)與接收束成形曲線CV6,4相應(yīng)的像素P2YP3YP3VP4VP4,3、P4,4、P5,4、P5,5、P5,6、P5,7、P5,8、P4,9、P5,9、……、P4,N、P3,N。即，接收部分 330 可在超聲圖像UI的像素Pa,b中選擇接收束成形曲線CV6,4經(jīng)過的像素P2>1、
3,1' 3,2' 4,2' 4,3' 4,4' 5,4' 5,
5、P5,6、P5,7、P5,8、P4,9、P5,9、……、P4,N、P3,N。接收部分330可進(jìn)一步被配置為將采樣數(shù)據(jù)S6,
4 分配給所選擇的像素？2,1、1\ 、 3,2' 4,2' 4,3' 4,4' 5,4' 5,5' 5,6' 5,7' 5,8' 4,9' 5,9'......、
Ρ4,Ν、Ρ3,Ν(如圖12中所示)。按照這樣的方式，被用作像素?cái)?shù)據(jù)的各采樣數(shù)據(jù)可被累積地分配給像素以作為像素?cái)?shù)據(jù) 。接收部分330可被配置為對(duì)累積地分配給超聲圖像UI的各像素Pa, b的采樣數(shù)據(jù)來執(zhí)行接收束成形(即，求和)，以形成接收聚焦數(shù)據(jù)。在另一實(shí)施例中，接收部分330可被配置為對(duì)從超聲探頭310通過多個(gè)通道CHk提供的接收信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成采樣數(shù)據(jù)S1, ^如圖8中所示)。采樣數(shù)據(jù)Si, j可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元140中。接收部分330可進(jìn)一步被配置為基于元件311的位置以及超聲圖像UI的像素相對(duì)于元件311的位置(方位)來檢測(cè)與采樣數(shù)據(jù)相應(yīng)的像素。即，接收部分330可基于元件311的位置以及超聲圖像UI的各像素相對(duì)于元件311的方位，在接收束成形期間選擇像素，其中，各采樣數(shù)據(jù)被用作所述像素的像素?cái)?shù)據(jù)。接收部分330可被配置為累積地分配與選擇的像素相應(yīng)的采樣數(shù)據(jù)作為像素?cái)?shù)據(jù)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為在選擇的像素中確定存在于相同的列中的像素。接收部分330還可被配置為設(shè)置與各確定的像素相應(yīng)的權(quán)重。接收部分330可附加地被配置為將權(quán)重應(yīng)用于各像素的采樣數(shù)據(jù)。例如，接收部分330可被配置為基于元件311的位置以及超聲圖像Π的各像素相對(duì)于元件311的方位，在接收束成形期間設(shè)置用于選擇像素(采樣數(shù)據(jù)S6,3被用作所述像素的像素?cái)?shù)據(jù))的接收束成形曲線CV6,3(如圖9中所示)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為從超聲圖像UI的像素Pa,b檢測(cè)與接收束成形曲線CV6,3相應(yīng)的像素P3YP3TP4VP4^P4,
4、P4,5、P4,6、P4,7、P4,8、P4,9、……、P3,N(其中，I 彡 a彡 M，1 彡b 彡N)。即，接收部分 330 可在超聲圖像UI的像素Pa,b中選擇接收束成形曲線CV6,3經(jīng)過的像素PipPu'Pu'Pu'PtpPt5> P4,6> P4,7> P4,8> P4,9>……、P3,N。接收部分330還可被配置為將采樣數(shù)據(jù)S6,3分配給所選擇的像素Ρ3>1、 3，2、？4，2、？4，3、？4，4、？4，5、？4，6、？4，7、？4，8、？4，9、.……、P3,N(如圖10中所示)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為在選擇的像素Pu、P3 ,2、 4,2' 4,3' 4,4' 4,5' 4,6' 4,7' 4,8' 4,
9、……、匕^中確定存在于相同的列中的像素^和匕』。接收部分330可進(jìn)一步被配置為計(jì)算從確定的像素P3,2的中心至接收束成形曲線CV6,3的距離W1以及從確定的像素P4,2的中心至接收束成形曲線CV6,3的距離W2 (如圖13中所示)。接收部分330可附加地被配置為基于距離W1來設(shè)置與像素P3,2相應(yīng)的第一權(quán)重a J,并基于距離W2來設(shè)置與像素P4,2相應(yīng)的第二權(quán)重α2?？膳c計(jì)算的距離成正比或成反比地設(shè)置第一權(quán)重Ct1和第二權(quán)重α2。接收部分330可進(jìn)一步被配置為將第一權(quán)重a i應(yīng)用于被分配給像素P3,2的采樣數(shù)據(jù)S6,3，并將第二權(quán)重α2應(yīng)用于被分配給像素P4,2的采樣數(shù)據(jù)S6,3。接收部分330可被配置為對(duì)其余的采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行上述處理。接收部分330可被配置為對(duì)被累積地分配給超聲圖像UI的各像素Pa, b的采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收束成形，以形成接收聚焦數(shù)據(jù)。在又一實(shí)施例中，接收部分330可被配置為對(duì)從超聲探頭310經(jīng)多個(gè)通道CHk提供的接收信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以形成采樣數(shù)據(jù)Si, ^如圖8中所示)。采樣數(shù)據(jù)Si, j可被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元140中。接收部分330可進(jìn)一步被配置為基于采樣數(shù)據(jù)Sm來設(shè)置采樣數(shù)據(jù)集。即，接收部分330可在接收束成形期間設(shè)置用于選擇像素(采樣數(shù)據(jù)Sq被用作所述像素的像素?cái)?shù)據(jù))的采樣數(shù)據(jù)集。例如，接收 部分330可被配置為在接收束成形期間將采樣數(shù)據(jù)S1^S1A……、SUt> S2a^s2i4,……、S2,t、……、Sp,t設(shè)置為用于選擇像素(采樣數(shù)據(jù)Si,」被用作所述像素的像素?cái)?shù)據(jù))的采樣數(shù)據(jù)集(由方框指示)(如圖14中所示)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為基于元件311的位置以及超聲圖像UI的各像素相對(duì)于元件311的位置(方位)來檢測(cè)與采樣數(shù)據(jù)集的各采樣數(shù)據(jù)相應(yīng)的像素。即，接收部分330可基于元件311的位置以及超聲圖像Π的各像素相對(duì)于元件311的方位，在接收束成形期間選擇像素，其中，采樣數(shù)據(jù)集的各采樣數(shù)據(jù)被用作所述像素的像素?cái)?shù)據(jù)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為按與上述實(shí)施例相同的方式將采樣數(shù)據(jù)累積地分配給所選擇的像素。接收部分330可還被配置為對(duì)被累積地分配給超聲圖像Π的各像素的采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收束成形，以形成接收聚焦數(shù)據(jù)。在又一實(shí)施例中，接收部分330可被配置為對(duì)從超聲探頭310經(jīng)多個(gè)通道CHk提供的接收信號(hào)執(zhí)行下采樣，以形成下采樣數(shù)據(jù)。如上所述，接收部分330可進(jìn)一步被配置為基于元件311的位置以及超聲圖像UI的各像素相對(duì)于元件311的位置(方位)來檢測(cè)與各采樣數(shù)據(jù)相應(yīng)的像素。即，接收部分330可基于元件311的位置以及超聲圖像Π的像素相對(duì)于元件311的方位，在接收束成形期間選擇像素，其中，各采樣數(shù)據(jù)被用作所述像素的像素?cái)?shù)據(jù)。接收部分330可進(jìn)一步被配置為按與上述實(shí)施例相同的方式來累積地將各采樣數(shù)據(jù)分配給所選擇的像素。接收部分330可進(jìn)一步被配置為對(duì)被累積地分配給超聲圖像Π的各像素的采樣數(shù)據(jù)執(zhí)行接收束成形，以形成接收聚焦數(shù)據(jù)。然而，這里應(yīng)該注意的是，接收束成形可不限于此。返回參照?qǐng)D3，超聲數(shù)據(jù)獲取單元120還可包括超聲數(shù)據(jù)形成部分340。超聲數(shù)據(jù)形成部分340可被配置為基于從接收部分330提供的接收聚焦數(shù)據(jù)來形成與超聲圖像相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)。超聲數(shù)據(jù)形成部分340可進(jìn)一步被配置為對(duì)接收聚焦數(shù)據(jù)執(zhí)行信號(hào)處理(例如，增益控制等)。在一實(shí)施例中，超聲數(shù)據(jù)形成部分340可被配置為基于從接收部分330提供的亮度模式接收聚焦數(shù)據(jù)來形成與亮度模式圖像相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)(下文中，稱為“亮度模式超聲數(shù)據(jù)”)。亮度模式超聲數(shù)據(jù)可包括射頻數(shù)據(jù)。超聲數(shù)據(jù)形成部分340可進(jìn)一步被配置為基于從接收部分330提供的多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)來形成與感興趣區(qū)域ROI相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)(下文中，稱為“多普勒模式超聲數(shù)據(jù)”)。多普勒模式超聲數(shù)據(jù)可包括同相/正交數(shù)據(jù)。然而，這里應(yīng)該注意的是，多普勒模式超聲數(shù)據(jù)可不限于此。例如，超聲數(shù)據(jù)形成部分340可基于從接收部分330提供的第一多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)來形成第一多普勒模式超聲數(shù)據(jù)。超聲數(shù)據(jù)形成部分340可進(jìn)一步基于從接收部分330提供的第二多普勒模式接收聚焦數(shù)據(jù)來形成第二多普勒模式超聲數(shù)據(jù)。返回參照?qǐng)D1，超聲系統(tǒng)100還可包括與用戶輸入單元110和超聲數(shù)據(jù)獲取單元120通信的處理單元130。處理單元130可包括中央處理單元、微處理器和圖形處理單元等。圖15是示出形成目標(biāo)對(duì)象的湍流信息的處理的流程圖。處理單元130可被配置為在圖15中的步驟S1502基于從超聲數(shù)據(jù)獲取單元120提供的亮度模式超聲數(shù)據(jù)來形成亮度模式圖像BI。亮度模式圖像BI可顯示在顯示單元150上。處理單元130可被配置為在圖15中的步驟S1504基于從用戶輸入單元110提供的輸入信息來在亮度模式圖像BI上設(shè)置感興趣區(qū)域R0I。因此，超聲數(shù)據(jù)獲取單元120可被配置為考慮到感興趣區(qū)域ROI而將超聲信號(hào)發(fā)送到活體，并從活體接收超聲回波信號(hào)，以獲取多普勒模式超聲數(shù)據(jù)。處理單元130可被配置為在圖15中的步驟S1506基于從超聲數(shù)據(jù)獲取單元120提供的多普勒模式超聲數(shù)據(jù)來形成矢量信息。即，處理單元130可基于多普勒模式超聲數(shù)據(jù)來形成與目標(biāo)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)(即，速度和方向)相應(yīng)的矢量信息。—般地，當(dāng)超聲信號(hào)的發(fā)送方向等于超聲回波信號(hào)的接收方向且多普勒角為Θ時(shí)，可建立下面的關(guān)系:
權(quán)利要求
1.一種超聲系統(tǒng),所述超聲系統(tǒng)包括: 處理單元，被配置為基于與目標(biāo)對(duì)象相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)來形成目標(biāo)對(duì)象的矢量信息，所述處理單元被進(jìn)一步配置為形成用于表示目標(biāo)對(duì)象的湍流度的湍流信息。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為基于超聲數(shù)據(jù)，考慮到至少一個(gè)發(fā)送方向和與所述至少一個(gè)發(fā)送方向相應(yīng)的至少一個(gè)接收方向而形成與目標(biāo)對(duì)象的速度和方向相應(yīng)的矢量信息。
3.如權(quán)利要求2所述的超聲系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為: 基于在每一幀的矢量信息，計(jì)算與幀的各個(gè)位置相應(yīng)的平均速度； 基于平均速度，形成湍 流信息。
4.如權(quán)利要求3所述的超聲系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為: 基于在每一幀的矢量信息，估計(jì)與幀的各個(gè)位置相應(yīng)的先前的流線； 基于估計(jì)的流線，計(jì)算每單位時(shí)間的運(yùn)動(dòng)位移； 基于運(yùn)動(dòng)位移和單位時(shí)間，計(jì)算平均速度； 形成包括平均速度的湍流信息。
5.如權(quán)利要求3所述的超聲系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為: 基于在每一幀的矢量信息，估計(jì)與幀的各個(gè)位置相應(yīng)的先前的流線； 基于估計(jì)的流線，計(jì)算每單位時(shí)間的運(yùn)動(dòng)位移； 基于運(yùn)動(dòng)位移和單位時(shí)間，計(jì)算平均速度； 計(jì)算矢量信息的速度和平均速度之間的速度比； 形成包括速度比的湍流信息。
6.如權(quán)利要求1所述的超聲系統(tǒng)，其中，處理單元被配置為: 執(zhí)行顯示湍流信息的控制。
7.如權(quán)利要求1所述的超聲系統(tǒng)，還包括: 超聲數(shù)據(jù)獲取單元，被配置為為沿至少一個(gè)發(fā)送方向?qū)⒊曅盘?hào)發(fā)送到包括目標(biāo)對(duì)象的活體，并沿至少一個(gè)接收方向從活體接收超聲回波信號(hào)，以獲取與所述至少一個(gè)接收方向相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的超聲系統(tǒng)，其中，超聲數(shù)據(jù)獲取單元被配置為: 沿第一發(fā)送方向?qū)⒊曅盘?hào)發(fā)送到活體； 沿第一接收方向和第二接收方向從活體接收超聲回波信號(hào)，以獲取與所述各個(gè)第一接收方向和第二接收方向相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求7所述的超聲系統(tǒng)，其中，超聲數(shù)據(jù)獲取單元被配置為: 沿第一發(fā)送方向和第二發(fā)送方向?qū)⒊曅盘?hào)發(fā)送到活體； 沿第一接收方向從活體接收超聲回波信號(hào)以獲取各個(gè)第一發(fā)送方向和第二發(fā)送方向的與第一接收方向相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求7所述的超聲系統(tǒng)，其中，超聲數(shù)據(jù)獲取單元被配置為: 沿第一發(fā)送方向和第二發(fā)送方向?qū)⒊曅盘?hào)發(fā)送到活體； 沿第一接收方向和第二接收方向從活體接收超聲回波信號(hào)，以獲取與各個(gè)第一接收方向和第二接收方向相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求7所述的超聲系統(tǒng)，其中，超聲數(shù)據(jù)獲取單元被配置為按交錯(cuò)傳輸方案來發(fā)送超聲信號(hào)。
12.如權(quán)利要求7所述的超聲系統(tǒng)，其中，超聲信號(hào)包括平面波信號(hào)或聚焦信號(hào)。
13.一種提供湍流信息的方法，包括: a)基于與目標(biāo)對(duì)象相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)來形成目標(biāo)對(duì)象的矢量信息； b)形成用于表示目標(biāo)對(duì)象的湍流度的湍流信息。
14.如權(quán)利要求13 所述的方法，其中，步驟a)包括: 基于超聲數(shù)據(jù)，考慮到至少一個(gè)發(fā)送方向和與所述至少一個(gè)發(fā)送方向相應(yīng)的接收方向而形成與目標(biāo)對(duì)象的速度和方向相應(yīng)的矢量信息。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，步驟b)包括: 基于在每一幀的矢量信息，計(jì)算與幀的各個(gè)位置相應(yīng)的平均速度； 基于平均速度，形成湍流信息。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，步驟b)包括: 基于在每一幀的矢量信息，估計(jì)與幀的各個(gè)位置相應(yīng)的先前的流線； 基于估計(jì)的流線，計(jì)算每單位時(shí)間的運(yùn)動(dòng)位移； 基于運(yùn)動(dòng)位移和單位時(shí)間，計(jì)算平均速度； 形成包括平均速度的湍流信息。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，步驟b)包括: 基于在每一幀的矢量信息，估計(jì)與幀的各個(gè)位置相應(yīng)的先前的流線； 基于估計(jì)的流線，計(jì)算每單位時(shí)間的運(yùn)動(dòng)位移； 計(jì)算矢量信息的速度和平均速度之間的速度比； 形成包括速度比的湍流信息。
18.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括: c)執(zhí)行顯示湍流信息的控制。
19.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括: 在執(zhí)行步驟a)之前，沿至少一個(gè)發(fā)送方向?qū)⒊曅盘?hào)發(fā)送到包括目標(biāo)對(duì)象的活體，并沿至少一個(gè)接收方向從活體接收超聲回波信號(hào)，以獲取與所述至少一個(gè)接收方向相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，獲取超聲數(shù)據(jù)的步驟包括: 沿第一發(fā)送方向?qū)⒊曅盘?hào)發(fā)送到活體； 沿第一接收方向和第二接收方向從活體接收超聲回波信號(hào)，以獲取與各個(gè)第一接收方向和第二接收方向相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，獲取超聲數(shù)據(jù)的步驟包括: 沿第一發(fā)送方向和第二發(fā)送方向?qū)⒊曅盘?hào)發(fā)送到活體； 沿第一接收方向從活體接收超聲回波信號(hào)，以獲取所述各個(gè)第一發(fā)送方向和第二發(fā)送方向的與第一接收方向?qū)?yīng)的超聲數(shù)據(jù)。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，獲取超聲數(shù)據(jù)的步驟包括: 沿第一發(fā)送方向和第二發(fā)送方向?qū)⒊曅盘?hào)發(fā)送到活體； 沿第一接收方向和第二接收方向從活體接收超聲回波信號(hào)，以獲取與所述各個(gè)第一接收方向和第二接收方向?qū)?yīng)的超聲數(shù)據(jù)。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，按交錯(cuò)傳輸方案來發(fā)送超聲信號(hào)。
24.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，超聲信號(hào)包括平面波信號(hào)或聚焦信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供了在超聲系統(tǒng)中基于矢量多普勒提供湍流信息。在一實(shí)施例中，作為非限制性示例，一種超聲系統(tǒng)包括處理單元，被配置為基于與目標(biāo)對(duì)象相應(yīng)的超聲數(shù)據(jù)來形成目標(biāo)對(duì)象的矢量信息，所述處理單元被進(jìn)一步配置為形成用于表示目標(biāo)對(duì)象的湍流度的湍流信息。
文檔編號(hào)A61B8/06GK103181790SQ20121058102
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者金敏雨, 崔碩元 申請(qǐng)人:三星麥迪森株式會(huì)社